全组分废弃混凝土再生水泥熟料烧成及水化性能研究-论文.pdf

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1、第53卷第3期大连理工大学学报VOI．53，No．32013年5月JournalofDalianUniversityofTechnologyMay2013文章编号：1000—86O8(2O13)O3—0410—07全组分废弃混凝土再生水泥熟料烧成及水化性能研究艾红梅，常钧，卢洪正，燕芳，韩立东(大连理工大学土木工程学院，辽宁大连116024)摘要：针对我国废弃混凝土胶凝化再生利用技术存在的组分分离导致材料利用率低、生产成本和能耗高等问题，提出利用以石灰岩为粗骨料的全组分废弃混凝土作为生料原料，煅烧

2、熟料、制备再生水泥的新思路．研究了再生水泥的生料易烧性以及熟料的矿物组成、水化强度和水化产物的微观形貌．结果表明：全组分废弃混凝土再生水泥技术是可行的；再生水泥生料易烧性较好，熟料胶砂强度低于硅酸盐水泥熟料技术要求，试验条件是影响强度的主要因素；引入熟料晶种煅烧的再生水泥熟料，其主要矿物成分和水化产物的组成与参比工业熟料基本相同，两者水化产物中C—S—H凝胶形貌相似．关键词：废弃混凝土；再生水泥；水泥熟料；烧成；水化中图分类号：TQ172．7文献标志码：AO引言似的试验研究，所制备的水泥力学性能与

3、普通水泥相当，但水泥生产所需的多项指标不甚明了]；作为大规模基础设施建设更新的产物，废弃万惠文等采用未经分离的废弃混凝土为原料煅烧混凝土带来一系列的环境和资源问题．与此同时，水泥，但在配料时是以废弃混凝土按不同比例取混凝土中最重要的胶凝材料——水泥的生产，却代石灰石作为钙质原料，当取代率超过6O时，面临天然石灰石和黏土等原料资源日益匮乏的局煅烧的熟料质量很差．以上两位研究者的后续面．为实现废弃混凝土的高附加值利用，同时减轻相关研究未见报道．水泥工业的生产负担，许多研究者将废弃混凝土本文利用以石灰岩

4、为粗骨料的全组分废弃水破碎、分离后，或者利用其中的硬化水泥石经热处泥混凝土作为水泥生料原料，添加一定量的石灰理脱水，制备再生胶凝材料[1。]，或者利用其中的石和少量校正原料，并引入适量熟料晶种，配料后粗骨料、基质胶凝组分／砂浆取代部分生料原料煅煅烧熟料，制备再生水泥；并对这种再生水泥的生烧水泥[4]．这些废弃混凝土胶凝化再生利用方法料易烧性以及熟料的矿物组成、水化强度和水化都需要对原料进行组分分离，仅利用其中的一部产物的微观形貌进行研究．分，不仅增加了废弃混凝土再生利用的生产成本1试验和能耗，而且

5、对资源的利用率较低．以石灰岩为粗骨料的废弃混凝土中含有石灰1．1试验原材料石(粗骨料)和硅质原料(砂)，硬化水泥石高温下水泥工业生产原料要求品质比较稳定，而废脱水形成的氧化物成分与水泥生料基本相同，理弃混凝土来源广泛，其组成成分、强度等级等对水论上完全可以利用废弃混凝土中所有组分作为原泥熟料的烧成和性能均有影响．例如，不同种类粗料制备再生水泥．目前，国内外对全组分废弃混凝骨料的化学成分和矿物组成有较大差异，在熟料土再生水泥的研究非常有限：Fuminori进行过类煅烧过程中直接影响碳酸盐的分解和固相

6、反应；收稿日期：2012—04—04；修回日期：2013—04—04．基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2342O13JN03)．作者简介：艾红梅(1974一)，女，博士，讲师，E—mail：ahmei@dlut．edu．cn；常钧(1970一)，男，教授，E—mail：mlchang@163．com．第3期艾红梅等：全组分废弃混凝土再生水泥熟料烧成及水化性能研究411水泥石是废弃混凝土区别于普通水泥生料的特殊原料中含有一定量的砂，对于水泥生料来说，SiO：成分，对熟料烧成有较大影

7、响，而混凝土强度等级含量偏高，需要加入一定量的石灰石来补足和服役时间不同，意味着生料中水泥石含量以及CaO，石灰石采用工业原料．为了排除工业校正原其中未水化颗粒含量存在差异．因此，有必要分析料中其他成分对试验的影响，同时简化配料计算，废弃混凝土原料本身影响熟料烧成及性能的主要试验采用分析纯Fe。O。和Al。O。作为铁质、铝质因素，据此对废弃混凝土进行分类，以满足水泥工校正原料．利用全组分废弃混凝土煅烧水泥，生料业化生产对原料稳定性的要求．中的硅质原料由混凝土中的砂提供，主要矿物成本试验选取的废弃混

8、凝土是试验室早期工程分为石英，SiO：结晶度高，难磨又难烧[4]．为了改送检试件，粗骨料为石灰岩，强度等级C30，龄期善再生水泥生料易烧性，试验采用大连小野田水180d．试件经破型、粉磨后，过75m筛(筛泥厂生产的硅酸盐水泥熟料作为晶种．各种原料余<5)．再生水泥生料配料时，由于废弃混凝土的化学成分见表1．表1原料的化学成分Tab．1Chemicalcompositionsofrawmaterials1．2再生水泥熟料的制备D／max-RB型X射线衍射仪分析其矿物组成(Cu根据原材